雙噻吩並芴及衍生物和製備方法
2023-06-02 16:32:56
專利名稱：雙噻吩並芴及衍生物和製備方法
技術領域：
本發明屬於有機半導體材料領域，具體地說是一類雙噻吩並芴衍生物及製備方法和應用。
背景技術：
有機場效應電晶體具有材料來源廣、製備工藝簡單、成本低、適合大量生產的特點，且可以與柔性襯底兼容，這是無機場效應電晶體無法比擬的。近年來受到越來越多的關注，並成為了有機光電子功能材料與器件研究領域中的熱點。它可以廣泛應用於全有機主動顯示、大規模和超大規模集成電路、互補邏輯電路、記憶組件、傳感器、有機雷射和超導材料製備等眾多領域。在眾多的有機場效應電晶體材料中，並五苯是最有前途的材料之一。2007年Jurchescu報導了利用並五苯單晶製得的場效應電晶體的空穴遷移率(有機場效應電晶體的三個主要性能指標空穴遷移率、閾值電壓和電流開關比)可達(謝吉鵬，馬朝柱，楊汀.有機場效應電晶體最新實驗研究進展，微納電子技術2012，49(5)，291-301)。然而，並五苯作為場效應電晶體材料存在溶解性差、易氧化不穩定性等缺點，不利於器件製備和實際應用。而噻吩環/硒環的引入可以增加化合物的穩定性。因此出現了大量含噻吩/硒環的稠環芳香化合物如苯並二噻吩、萘並二噻吩、蒽並二噻吩等作為有機場效應電晶體。Katz等合成了苯並二噻吩二聚體化合物(figure I (I)),該化合物顯示出很高的穩定性(400°C未見分解)，用其製作成的有機場效應電晶體的遷移率為0.04 CmVV-1S-1 (J.G.Laquindanum, H.E.Katz, A.J.Lovinger, etc.Adv.Mater., 1997, 9(1)，36-39)。噻吩並二噻吩二聚體(figurel(2))化合物具有較大的H0M0-LUM0能級差，空穴遷移率達到 0.05cm2/V 1S S 電流開關比為 IO8 (J.E.Anthony.Chem.Rev., 2006, 106(12)，5028-5048)。 2006年Takimiya等合成了苯並二噻吩/硒環/銻環化合物及其苯基衍生物(figurel(3))，其中苯並二硒環的二苯基衍生物具有最好的空穴遷移率為0.17 cm2/V-1S-1 (K.Takimiya, Y.Kunugi, Y.Konda, ect.J.Am.Chem.Soc., 2004, 126(16)，5084-5085)。
權利要求
1.一類雙噻吩並芴及其衍生物2，8- 二取代基雙噻吩並[3，2-b:6, 7-b』]芴，其特徵在於將芴與兩個噻吩並環連接，且噻吩的2-位接有基團，具有下式結構:
2.—種權利要求1所述雙噻吩並芴及其衍生物的製備方法，其特徵在於該方法是以2，7-二羥基-9-芴酮為原料，與磺醯氯(SO2Cl2)在乙酸中進行氯代反應，在3，6-位取代製得3，6- 二氯-2，7- 二羥基-9-芴酮；用吡啶作鹼在0°C至室溫下3，6- 二氯-2，7- 二羥基-9-芴酮與三氟甲磺酸酐在二氯甲烷中的酯化反應，製得3，6- 二氯-2，7- 二(三氟甲磺醯氧基)-9-芴酮；然後將3，6- 二氯-2，7- 二(三氟甲磺醯氧基)-9-芴酮與一系列烷基或芳基取代的端炔經Sonogashira偶聯反應得到系列的2，7- 二取代炔基_3，6- 二氯-9-芴酮；最後經九水硫化鈉一步增環且同時發生還原得到雙噻吩並芴及其衍生物2，8- 二取代基雙噻吩並[3，2-b:6, 7-b，]芴；其中: a、所述系列的2，7-二取代乙炔基_3，6- 二氯-9-芴酮具有以下結構:
3.根據權利要求2所述製備方法，其特徵在於所述的還原是以九水硫化鈉為還原劑將芴酮類衍生物的羰基直接還原成亞甲基。
全文摘要
本發明公開了一種雙噻吩並芴及衍生物和製備方法，其化合物的特點是芴環與噻吩環並環連接，且噻吩的2位有一取代基團，其取代基團為氫、烷基或芳基；其製備方法是以2,7-二羥基-9-芴酮為原料，經磺醯氯氯代，合成3,6-二氯-2,7-二羥基-9-芴酮；再由三氟磺酸酐酯化、Sonogashira偶聯反應得到系列的2,7-二取代乙炔基-3,6-二氯-9-芴酮，最後經硫化鈉關環且還原得到雙噻吩並芴及其衍生物。本發明的系列化合物為有機場效應電晶體材料提供了一種新的選擇，其製備方法為芳香酮羰基的還原提供了新方法。
文檔編號C07D495/04GK103145730SQ20131004681
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月6日 優先權日2013年2月6日
發明者劉乾才, 熊小麗 申請人:華東師範大學